Επιστήμονες ίσως βρήκαν τον διακόπτη του εγκεφάλου για τον χρόνιο πόνο

Οι ερευνητές έχουν εντοπίσει ένα κρυφό εγκεφαλικό κύκλωμα που μπορεί να μετατρέψει τον βραχυπρόθεσμο πόνο σε χρόνια ταλαιπωρία. Η απενεργοποίησή του όχι μόνο προλαμβάνει τον μακροχρόνιο πόνο, αλλά μπορεί ακόμη και να τον κάνει να εξαφανιστεί. Πίστωση: Shutterstock
Νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Μπόλντερ, δείχνει σε ένα ελάχιστα γνωστό εγκεφαλικό κύκλωμα που ίσως καθορίζει αν ο βραχυπρόθεσμος πόνος θα σβήσει ή θα γίνει ένα μακροχρόνιο πρόβλημα. Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι αυτή η οδός παίζει βασικό ρόλο στη μετατροπή του προσωρινού πόνου σε χρόνιο πόνο που μπορεί να επιμένει για μήνες ή ακόμη και χρόνια.
Η μελέτη, που διεξήχθη σε ζώα και δημοσιεύτηκε στο Journal of Neuroscience, επικεντρώθηκε σε μια περιοχή που ονομάζεται ραχιαίος κοκκώδης νησοειδής φλοιός (CGIC). Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η απενεργοποίηση αυτού του κυκλώματος μπορεί τόσο να προλάβει την ανάπτυξη χρόνιου πόνου όσο και να τον σταματήσει αφού έχει ήδη ξεκινήσει.
“Η εργασία μας χρησιμοποίησε μια ποικιλία από σύγχρονες μεθόδους για να ορίσουμε το συγκεκριμένο εγκεφαλικό κύκλωμα-κλειδί για την απόφαση ο πόνος να γίνει χρόνιος, λέγοντας στο νωτιαίο μυελό να εκτελέσει αυτήν την εντολή,” δήλωσε η ανώτερη συγγραφέας Linda Watkins, διακεκριμένη καθηγήτρια νευροεπιστήμης συμπεριφοράς στο Κολλέγιο Τεχνών και Επιστημών. “Εάν αυτός ο κρίσιμος διαμορφωτής αποφάσεων σιωπήσει, ο χρόνιος πόνος δεν εμφανίζεται. Εάν είναι ήδη σε εξέλιξη, ο χρόνιος πόνος λιώνει.”
Νέα Εργαλεία Οδηγούν σε “Χρυσοθηρία Νευροεπιστήμης”
Η εργασία έρχεται σε μια εποχή ραγδαίας προόδου στην έρευνα του εγκεφάλου. Ο πρώτος συγγραφέας Jayson Ball περιγράφει την τρέχουσα στιγμή ως “χρυσοθηρία νευροεπιστήμης”, καθοδηγούμενη από προηγμένα εργαλεία που επιτρέπουν στους επιστήμονες να ελέγχουν με ακρίβεια συγκεκριμένες ομάδες εγκεφαλικών κυττάρων.
Με αυτές τις τεχνικές, οι ερευνητές μπορούν πλέον να εντοπίσουν τις ακριβείς νευρικές οδούς που εμπλέκονται σε σύνθετες παθήσεις όπως ο χρόνιος πόνος. Αυτό το επίπεδο λεπτομέρειας θα μπορούσε να βοηθήσει στην καθοδήγηση της ανάπτυξης νέων θεραπειών, συμπεριλαμβανομένων στοχευμένων εγχύσεων ή διεπαφών εγκεφάλου-μηχανής, οι οποίες μπορεί να προσφέρουν ασφαλέστερες εναλλακτικές λύσεις για τα οπιοειδή φάρμακα.
“Αυτή η μελέτη προσθέτει ένα σημαντικό φύλλο στο δέντρο της γνώσης για τον χρόνιο πόνο,” δήλωσε ο Ball, ο οποίος απέκτησε το διδακτορικό του στο εργαστήριο της Watkins τον Μάιο και τώρα εργάζεται για τη Neuralink, μια startup με έδρα την Καλιφόρνια που αναπτύσσει διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής για την ανθρώπινη υγεία.
Όταν τα Σήματα Πόνου Δεν Απενεργοποιούνται
Ο χρόνιος πόνος είναι ένα ευρύ πρόβλημα. Σύμφωνα με τα Κέντρα Ελέγχου Νοσημάτων, περίπου ένας στους τέσσερις ενήλικες τον βιώνει, και σχεδόν ένας στους 10 λέει ότι παρεμβαίνει στην καθημερινότητά τους.
Ένα κοινό χαρακτηριστικό του νευρικού πόνου είναι η αλλοδυνία, μια πάθηση στην οποία ακόμη και η ελαφριά αφή μπορεί να είναι επώδυνη.
Ο βραχυπρόθεσμος και ο μακροχρόνιος πόνος συμπεριφέρονται πολύ διαφορετικά. Ο οξύς πόνος δρα ως προειδοποιητικό σήμα, ξεκινώντας όταν ο τραυματισμένος ιστός, όπως ένα χτυπημένο δάχτυλο, στέλνει μηνύματα μέσω του νωτιαίου μυελού στον εγκέφαλο. Ο χρόνιος πόνος, ωστόσο, συνεχίζεται ακόμη και μετά την επούλωση της τραυματικής βλάβης, δημιουργώντας ένα είδος ψευδούς συναγερμού που μπορεί να διαρκέσει εβδομάδες, μήνες ή χρόνια.
“Γιατί, και πώς, ο πόνος αποτυγχάνει να επιλυθεί, αφήνοντάς σας με χρόνιο πόνο, είναι ένα μεγάλο ερώτημα που ακόμα αναζητά απαντήσεις,” δήλωσε η Watkins.
Στόχευση της Εγκεφαλικής Οδού που Συντηρεί τον Πόνο
Προηγούμενη εργασία από το εργαστήριο της Watkins το 2011, έδειξε τον CGIC ως σημαντικό παράγοντα στην ευαισθησία στον πόνο. Αυτή η μικρή περιοχή, περίπου στο μέγεθος ενός κύβου ζάχαρης, βρίσκεται βαθιά μέσα στη νήσο, ένα μέρος του εγκεφάλου που εμπλέκεται στην επεξεργασία των αισθήσεων. Μελέτες σε ανθρώπους έχουν δείξει ότι αυτή η περιοχή τείνει να είναι υπερενεργή σε εκείνους με χρόνιο πόνο.
Μέχρι πρόσφατα, η λεπτομερής μελέτη αυτής της περιοχής ήταν δύσκολη, επειδή ο μόνος τρόπος για να την επηρεάσει κανείς ήταν να την αφαιρέσει, κάτι που δεν αποτελεί ρεαλιστική θεραπευτική επιλογή.
Στη νέα μελέτη, η ομάδα χρησιμοποίησε φθορίζουσες πρωτεΐνες για να παρακολουθήσει ποιους νευρικούς κυττάρους ενεργοποιήθηκαν αφού ένα ποντίκι υπέστη τραυματισμό του ισχιακού νεύρου. Στη συνέχεια, εφάρμοσαν προηγμένες “χημειογενετικές” μεθόδους για να ενεργοποιήσουν ή να απενεργοποιήσουν συγκεκριμένα γονίδια μέσα σε επιλεγμένους νευρώνες.
Τα αποτελέσματά τους έδειξαν ότι ο CGIC δεν είναι πολύ σημαντικός για τη διαχείριση του άμεσου πόνου, αλλά είναι απαραίτητος για τη διατήρηση του πόνου με την πάροδο του χρόνου.
Πώς ο Εγκέφαλος Διατηρεί Ζωντανό τον Πόνο
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο CGIC στέλνει σήματα στον σωματοαισθητικό φλοιό, το μέρος του εγκεφάλου που επεξεργάζεται την αφή και τον πόνο. Αυτή η περιοχή στη συνέχεια επικοινωνεί με τον νωτιαίο μυελό, δίνοντάς του ουσιαστικά την εντολή να συνεχίσει να μεταδίδει σήματα πόνου.
“Διαπιστώσαμε ότι η ενεργοποίηση αυτής της οδού διεγείρει το τμήμα του νωτιαίου μυελού που μεταδίδει την αφή και τον πόνο στον εγκέφαλο, κάνοντας την αφή να γίνεται πλέον αντιληπτή ως πόνος επίσης,” δήλωσε ο Ball.
Όταν οι επιστήμονες απενεργοποίησαν αυτήν την οδό λίγο μετά τον τραυματισμό, τα ζώα βίωσαν μόνο σύντομο πόνο. Σε περιπτώσεις όπου ο χρόνιος πόνος είχε ήδη αναπτυχθεί, η απενεργοποίηση του κυκλώματος προκάλεσε τη διακοπή του πόνου.
“Η έρευνά μας παρουσιάζει μια σαφή περίπτωση ότι συγκεκριμένες εγκεφαλικές οδοί μπορούν να στοχευτούν άμεσα για να ρυθμίσουν τον αισθητικό πόνο,” δήλωσε ο Ball.
Προς νέες Θεραπείες για τον Χρόνιο Πόνο
Οι ερευνητές εξακολουθούν να μην γνωρίζουν τι πυροδοτεί τον CGIC να αρχίσει να στέλνει επίμονα σήματα πόνου, και απαιτούνται περισσότερες μελέτες πριν αυτά τα ευρήματα μπορούν να εφαρμοστούν σε ανθρώπους.
Παρόλα αυτά, η εργασία υποδεικνύει νέες δυνατότητες για θεραπεία. Ο Ball οραματίζεται ένα μέλλον όπου οι γιατροί χρησιμοποιούν στοχευμένες εγχύσεις ή εγχύσεις για να επηρεάσουν συγκεκριμένα εγκεφαλικά κύτταρα χωρίς τις εκτεταμένες παρενέργειες και τον κίνδυνο εθισμού που συνδέονται με τα οπιοειδή. Προτείνει επίσης ότι οι διεπαφές εγκεφάλου-μηχανής, είτε εμφυτεύσιμες είτε εξωτερικές, θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διαχείριση του σοβαρού χρόνιου πόνου.
“Τώρα που έχουμε πρόσβαση σε εργαλεία που σας επιτρέπουν να χειριστείτε τον εγκέφαλο, όχι μόνο με βάση μια γενική περιοχή, αλλά σε συγκεκριμένους υποπληθυσμούς κυττάρων, η αναζήτηση νέων θεραπειών κινείται πολύ πιο γρήγορα,” είπε.